CAN总线技术:历史、特点与应用
"CAN-training" 本文档主要介绍了Controller Area Network (CAN) 总线,这是一种在汽车行业中广泛应用的通信协议。CAN总线由Bosch公司在1986年标准化,旨在提供一种可靠且高效的车载通信系统。随着时间的推移,CAN逐渐成为欧洲汽车行业的主要标准,并最终扩展到全球市场。 **CAN历史发展** 1. 1986年,Bosch定义了CAN协议,并将其国际化,允许设计和制造符合CAN标准的半导体控制器和其他设备。 2. 1991年,Bosch发布了CAN规范2.0版本。 3. 1992年,梅赛德斯-奔驰在其高端乘用车中采用了CAN技术。 4. 1993年,国际标准化组织(ISO)发布了高速CAN(ISO 11898)和低速CAN(ISO 11519)的国际标准。 5. 随后,沃尔沃和萨博也开始使用CAN总线。 6. 1996年,大众汽车开始转向CAN,使其成为欧洲的标准。 7. 1998年,通用汽车宣布转向CAN,标志着CAN进入美国市场。此后,宝马、雷诺和菲亚特等汽车制造商也相继采用CAN。 **CAN特点** 1. **CAN是专为汽车应用而设计的**,它提供了一种双线串行通信方式,具有高达1Mbit/s的数据传输速率,通信距离可达5000米。 2. **优先权和仲裁机制**:每个报文都有一个ID,用于确定其优先级。在多个节点同时发送报文时,高优先级报文将占据总线,而低优先级报文会在总线空闲时重新发送。 3. **错误处理和检错**:CAN具有强大的错误检测和处理能力,如果发送的信息受损,系统可以自动重发。 4. **无源地址通信**:报文不包含源地址或目标地址,而是使用标志符来标识功能信息和优先级信息。 5. **信息过滤和接收选择**:每个节点可以根据ID寄存器和屏蔽寄存器决定是否接收特定ID的报文。 6. **高效利用总线**:总线空闲时,任何节点都可以发送报文,而且在多个节点同时发送时,优先级高的报文控制总线,避免了数据和时间的浪费,提高了总线利用率。 7. **网络完整性检测**:所有节点都可以检查报文的连续性,对不连续报文进行标记,确保网络健康。 8. **灵活的接收机制**:报文可以被所有节点接收,也可以被忽略,每个节点都可以根据信息过滤器决定是否接收报文。 9. **广播特性**:无论网络中有多少节点,所有节点都能同时接收一帧报文,实现广播式通信。 CAN总线因其高效、可靠和适应性强的特点,在汽车电子系统中扮演着至关重要的角色。随着汽车电子化程度的不断提高,CAN技术的应用将持续深化,并可能进一步发展为更高级别的汽车通信协议,如FlexRay、LIN或Ethernet等。
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